La fabrication de pales de l’éolienne repose sur la technologie des composites thermodurcissables. Cependant, les composites thermoplastiques offrent recyclabilité et autres avantages. Lorsque des thermoplastiques renforcés servent à fabriquer des pales de rotor, ils offrent des avantages significatifs sur les résines thermodurcissables. Tout d’abord, thermoplastiques sont en plastique lorsqu’il est chauffé et conservent la plasticité contrairement aux plastiques thermodurcissables permanentes. Par conséquent, à la fin de la durée de vie, couteaux en thermoplastique peut être moulé en chauffage et en recyclant. En supposant que la lame de fabrication maintenant utilise des centaines de milliers de tonnes de matériaux composites, chaque année, cela créera un avantage de marché de plus en plus important.
1. avantages et inconvénients
Avantage 1 : Recyclable
À la fin de sa vie utile, couteaux en thermoplastique peut être chauffé pour former quelque chose pour le recyclage.
Avantage 2 : Court cycle de polymérisation
Thermoplastiques également résolvent les obstacles pour le cycle de polymérisation, qui maintenant ralentissent la vitesse de production de lames thermodurcissable. Lames de moulée peuvent être démoulées sous chauffage, encore accélérer le processus de production. Composants peuvent être conjointement guéries ou reliées par l’interface locale de chauffage et soudure. Petites pièces peuvent utiliser le moulage par injection de pellet.
Avantage 3 : résistance et rigidité sont plus élevés
Thermoplastiques renforcés peuvent être plus forts que les résines thermodurcissables au même poids, qui se traduit par une structure plus légère. L’optimisation de la conception de la lame de ces plastiques peut entraîner des configurations différentes. Par exemple, en concevant une lame pour le rendre plus comme une aile d’avion, renforcée par des nervures et poutres, concepteurs peuvent éliminer bon nombre des noyaux structurelles actuellement utilisés en lames. Mousses et autres matériaux d’âme absorbe la résine, ajout de poids et coût et doit être en forme.
En cours d’utilisation, sa résistance à la pluie, neige, etc. est meilleure que celle des plastiques thermodurcissables, et il a habituellement plue tolérance aux avaries et ralentissement de la croissance fissure. Grâce à ses propriétés de plus longue durées, thermoplastiques ont meilleure résistance aux chocs et tendent à montrer les dents visibles. À la différence des composites thermodurcissables, ils sont cachés dans les stratifiés et ne présentent pas de défauts sur la surface.
Inconvénient 1 : résistance à la fatigue pauvres
Les propriétés de fatigue des thermoplastiques renforcés sont plutôt médiocre en raison de la faible connexion entre les fibres et la matrice en plastique. La connexion entre les deux est mécanique. C’est la contraction de la résine de la matrice autour de la fibre pendant le processus de durcissement, non pas la connexion chimique. Agents de couplage conventionnels sont utilisés pour améliorer le collage de fibres de verre, fibres de carbone et des résines thermodurcissables, mais ont peu d’effet sur des résines thermoplastiques.
Inconvénient 2 : Performance thermique/humide est généralement pire que résine thermodurcie
Les propriétés de chaud/humide sont généralement inférieures à celles des résines thermodurcissables, car l’humidité chaude s’étend de la matrice et décontracte les liaisons mécaniques, provoquant la matrice des chaînes moléculaires glisser le long des fibres. En outre, la plupart des résines thermoplastiques sont difficiles au processus et leur viscosité plus élevée à l’état fondu signifie que des températures de traitement plus élevés et les pressions de polymérisation sont tenus de veiller à ce que la résine peut pénétrer complètement longues fibres fibres continues. En raison de la nécessité pour des moules métalliques et de forte consommation d’énergie, le coût s’élève.
2. recherche progrès et à l’étranger
Affaires étrangères : Projet vert pale des Composites de l’Eire
En Irlande, l’unité de recherche de technologie des composites à Galway State University, l’équipe de recherche à l’Université de Limerick et de la société commerciale Eire Composites ont étudié plus de cette technologie de pointe. Les deux universités ont étudié intensivement APLC-12 composites, Composites de l’Eire a été activement le développement technologie de formage liquide pour la fabrication des aubes de turbine de vent composite thermoplastique et nacelle couvre. Dans le projet vert pale, Eire Composites mène une collaboration (à travers sa filiale, EireCompositeTeo), qui comprend Mitsubishi Heavy Industries, Ahlstrom en fibre de verre et cycliques, à élaborer et fabriquer un échantillon de lame longue de 12,6 mètres, et effectuer les essais. Ce travail mènera naturellement le développement futur et la certification des lames composites thermoplastiques pleine grands.
Étrangères : Projet développement technologie de l’entreprise danoise lame nouvelle lame BladeKing
Parmi plusieurs fabricants de grande lame, la société danoise LM, qui suit de près ce travail, est le plus grand fabricant mondial de pales de l’éolienne. La société dans des circonstances normales peut difficilement rendre la production de lame assez rapide pour répondre aux exigences, alors il veut couper l’actuel cycle de production de moitié et dans le cadre de son projet de développement de dernière lame technologie BladeKing. La société a été attirée par la capacité des thermoplastiques pour réduire les cycles de production, et il peut servir comme une clé possible d’apporter de nouveaux plastiques sur le marché d’ici à 2015. Afin de produire de très grandes lames pour futures éoliennes offshore, le degré élevé d’automatisation est également nécessaires. Il s’agit d’un autre objectif du projet BladeKing : l’utilisation automatisée plis de fibre ou de couches de ruban adhésif pour accélérer la stratification des fibres dans le moule. RisoDTU et l’Université d’Aalborg a effectué des recherches sur le projet de BladeKing avec LM et Danish Advanced Technology Fonds National fourni parrainage partielle.
Intérieur : Zhongke Hengyuan coopère avec RTP pour développer des longs couteaux en thermoplastique renforcé de fibres
Hunan Zhongke Hengyuan Wind Power Industry Technology Co., Ltd conçu et fabriqué des petites éoliennes adaptés aux zones non fournis par la grille. La société utilise depuis longtemps de verre thermoplastiques renforcés de fibres de RTP Corp. aux Etats-Unis d’injecter des aubes de turbine de vent moulé. Selon les rapports, la société a collaboré avec RTP pour développer et utiliser des produits très longue fibre renforcée parce qu’ils ont le plus haut ratio résistance/poids en matériaux de moulage par injection. Longtemps les matériaux renforcés de fibres en verre fournissent haut module et résistance aux chocs, conserver la forme de la lame indépendamment des conditions environnementales. Excellente stabilité dimensionnelle peut effectivement empêcher les lames de changer l’angle de vent, ce qui améliore grandement l’efficacité de la turbine, surtout dans des conditions très humides ou très secs.
3. Résumé
Le développement accéléré du marché énergie éolienne mondiale a permis des fournisseurs de lame non seulement à développer leurs capacités mais aussi de trouver des technologies pour accélérer le processus de production pour satisfaire la demande future. Les avantages potentiels des résines thermoplastiques peuvent les aider à atteindre cet objectif, tout en renforçant la faisabilité structurelle de très grandes lames et résoudre la reproductibilité des lames après la retraite. Pour le domaine de l’énergie éolienne, ces plastiques réels peuvent s’avérer pour être une technologie révolutionnaire en raison de l’augmentation de la demande.
